Aplikasi Filter LPF - 40dB/dec

LPF -40 dB/dec Dengan Cut Off 

Sebesar 1k Hz

MENU SEBELUMNYA

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

5. Link Download

1. Tujuan [Daftar]

a. Mengetahui alat dan bahan, prinsip kerja, dan dasar teori LPF -40 dB/dec.
b. Mensimulasikan rangkaian LPF -40dB/dec dengan benar

2. Alat dan Bahan [Daftar]

A. Alat

1.  Osiloskop

Osiloskop adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan electron-elektron selama waktu yang tidak tertentu. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode.

Spesifikasi:

Pinout:

        Keterangan:

2. Probe Voltage

Probe Voltage merupakan alat yang menunjukkan besar tegangan tanpa menggunakan voltmeter ataupun multimeter.

3. DC Generator

Generator arus searah (DC) adalah mesin berputar yang memasok output listrik dengan tegangan dan arus searah . Prinsip dasar operasinya sama dengan generator sinkron.

    

4. Sine Generator

Sebuah mesin yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik dikenal sebagai generator AC. Energi mekanik disuplai ke Generator AC melalui turbin uap, turbin gas, dan mesin pembakaran. Daya listrik bolak-balik berupa tegangan dan arus bolak-balik merupakan keluarannya.

 

   B. Bahan

1 Resistor

    Resistor atau disebut juga dengan Hambatan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm. Spesifikasi dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau listrik (noise), dan induktansi. Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu. 

Spesifikasi

B. Kapasitor

Nilai kapasitor (104J) : 10 * 10^4 pF = 10^5 pF = 100nF; toleransi 5% = ± 95nF sampai 105nF
Kapasitor adalah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara.
Cara menghitung nilai kapasitor :
1. Masukan 2 angka pertama langsung untuk nilai kapasitor.
2. Angka ke-3 berfungsi sebagai perpangkatan (10^n) nilai kapasitor.
3. Satuan kapasitor dalam piko farad.
4. Huruf terakhir menyatakan nilai toleransi dari kapasitor.

Daftar nilai toleransi kapasitor :
B = 0.10pF
C = 0.25pF
D = 0.5pF
E = 0.5%
F = 1%
G = 2%
H = 3%
J = 5%
K = 10%
M = 20%
Z = + 80% dan -20%

Spesifikasi

3. Op-Amp 741

Spesifikasi

Konfigurasi PIN 741

3. Dasar Teori [Daftar]

A. LPF -40 dB/dec

Adapun rangkaian LPF -40dB/dec adalah seperti pada gambar 221.  

Untuk menurunkan rumus Acl –nya maka tentukan dahulu tegangan di titik A dan tegangan di titik B. Dimana Acl dibuat menjadi 

dan nilai a dibuat menjadi sama dengan satu. Langkah pertama, misalkan memakai op-amp ideal maka Ed=0 sehingga Vo = VB. Gunakan hukum khirchoff arus untuk mencari tegangan di titik A, dimana: I3 = I4. sehingga

Grafik Respon

B. Resistor

Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika.

Cara menghitung nilai resistor:

Tabel warna

Contoh :

Gelang ke 1 : Coklat = 1

Gelang ke 2 : Hitam = 0

Gelang ke 3 : Hijau   = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105

Gelang ke 4 : Perak  = Toleransi 10%

Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.

Spesifikasi

C. Kapasitor

Nilai kapasitor (104J) : 10 * 10^4 pF = 10^5 pF = 100nF; toleransi 5% = ± 95nF sampai 105nF
Kapasitor adalah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara.
Cara menghitung nilai kapasitor :
1. Masukan 2 angka pertama langsung untuk nilai kapasitor.
2. Angka ke-3 berfungsi sebagai perpangkatan (10^n) nilai kapasitor.
3. Satuan kapasitor dalam piko farad.
4. Huruf terakhir menyatakan nilai toleransi dari kapasitor.

Daftar nilai toleransi kapasitor :
B = 0.10pF
C = 0.25pF
D = 0.5pF
E = 0.5%
F = 1%
G = 2%
H = 3%
J = 5%
K = 10%
M = 20%
Z = + 80% dan -20%

Spesifikasi

D. Op-Amp 741

      Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional.

 

  

 

Konfigurasi Pin 741 

 

Spesifikasi:

4. Percobaan [Daftar]

A. Prosedur Percobaan

1. Siapkan semua alat dan bahan
2. Tentukan nilai Wcnya
3. Pilih R1=R2=R (10k - 100k ohm)
4. Cari nilai C1 menggunakan rumus
   
   
   
5. Hitunglah nilai C2 dengan rumus C2 = 2 C1
6. Pilih Rf = 2R untuk memperkecil efek bias current
7. Susun semua alat dan bahan sesuai dengan ketentuan LPF
8. Atur nilai komponen seperti yang kita cari tadi
9. Atur frequency responce
10. Jalankan simulasi
11. Amati respon frekuensi dan gelombang pada osiloskop

B. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

Hal yang pertama yang perlu dilakukan adalah tentukan nilai Wcnya. Disini nilai Wcnya sebesar 1k ( Wc = 1k rad/dec), Pilih R1=R2=R (10k - 100k ohm) yaitu sebesar 10k. kemudian cari nilai C1 menggunakan rumus

Maka didapatkan lah nilai C1 = 0,707/Wc R= 7,07 nF. Kemudian hitunglah nilai C2 dengan rumus C2 = 2 C1, maka nilai C2 = 14,14 nF. Selanjutnya Pilih Rf = 2R (Rf= 20k) untuk memperkecil efek bias current. Hitungalah nilai f

Seperti yang kita ketahui bahwa low pass filter RC adalah rangkaian yang dibentuk dari resistor dan kapasitor yang melewatkan sinyal frekuensi rendah dan memblokir sinyal frekuensi tinggi. Kapasitor akan memblokir sinyal frekuensi untuk masuk, membuat sinyal langsung mengalir ke bagian rangkaian selanjutnya. Sinyal frekuensi tinggi akan mengalir melalui kapasitor dan tidak dapat mengalir ke bagian rangkaian selanjutnya. Ingat bahwa arus akan mengalir melalui jalur dengan resistansi terkecil. Jadi sinyal frekuensi tinggi akan memilih untuk mengalir melalui kapasitor, bukan ke bagian rangkaian selanjutnya, sedangkan frekuensi rendah akan mengalir ke bagian rangkaian selanjutnya karena resistansi tinggi dari kapasitor.

Terlihat pada frekuensi respon diatas dapat disimpulkan bahwa filter melewatkan sinyal masukan dengan frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi cut-off (𝑓𝐶), dan melemahkan sinyal masukan dengan frekuensi di atas frekuensi cut-off.

Terlihat pada osiloskop terjadi peredaman pada frekuensi

C. Video Simulasi Rangkaian

5. Link Download [Daftar]

Download HTML Klik disini..                    
Download Rangkaian Klik disini..                  
Download Video Klik disini.. 
Download Datasheet Resistor Klik disini..
Download Datasheet Op-amp 741 Klik disini.. 
Download Datasheet Kapasitor  Klik disini..  
Download Datasheet  Osiloskop Klik disini..